DE2136919A1 - Aqueous solution for etching copper - Google Patents

Aqueous solution for etching copper

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DE2136919A1 DE19712136919 DE2136919A DE2136919A1 DE 2136919 A1 DE2136919 A1 DE 2136919A1 DE 19712136919 DE19712136919 DE 19712136919 DE 2136919 A DE2136919 A DE 2136919A DE 2136919 A1 DE2136919 A1 DE 2136919A1
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Charles Raymond Gulla Michael Newton Dutkewych Oleh Borys Medfield Mass Shipley (VStA)
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Shipley Co Inc
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Description

Shipley Company, Ine,Shipley Company, Ine,

2300 Washington Street
Newton, Massachusetts/V.St.A.
2300 Washington Street
Newton, Massachusetts / V.St.A.

Unser Seichen: S 2637Our reference: S 2637

Wässrige Lösung zum Aetzen von KupferAqueous solution for etching copper

1. Einführung ■1. Introduction ■

Die Erfindung betrifft Aetzlösungen und insbesondere fortlaufend wieder verwendbare Aetzlösungen für Kupfer-,, metalle, die Cupri-Ionen als primäres Oxydationsmittel und ein nicht- rauchendes komplexbildendes Kittel für die Cupri-Ionen enthalten.The invention relates to etching solutions and in particular continuously reusable etching solutions for copper ,, metals, the cupric ions as the primary oxidizing agent and a non-smoking complexing gown for the cupric ions.

2. Stand der Technik2. State of the art

Das Abziehen von Kupferüberzügen von Substraten ist ; in der 'Technik allgemein üblich. Typische Methoden zum | Abziehen von Kupfer bestehen in der Verwendung von ' sauren Eerrichlorid -, Cuprichlorid- oder Chromsäure- ; lösungen. Obwohl diese Methoden wirksam sind, sind sie doch oft dort unpraktisch, wo die Abfallverwertung gesetzlich geregelt i3t, da solche Lösungen häufig unter beträchtlichem Kostenaufwand behandelt werden müssen^ bevor die verbrauchten Lösungen verworfen werden können.Stripping copper plating from substrates is; common practice in technology. Typical methods for | Stripping copper consist in the use of ' acidic ferric chloride, cupric chloride or chromic acid; solutions. While these methods are effective, they are often impractical where waste recovery is legal regulated i3t, since such solutions often have to be dealt with at considerable expense ^ before the used solutions can be discarded.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

FerriChloridlösungen enthalten in typischer Weise Ferrichlacid von etwa 28° bis 42° Baume und freie Säure infolge der Hydrolyse des Ferrichlorids in wässriger lösung, was einen verhältnismässig niedrigen pH-Wert von üblicher weise unter 2,0 ergibt. Cuprichlorid-Aetzlösungen sind in der Regel 1 bis 3 molar an Cupriclilorid und enthalten HGl, NaCl oder NH,Cl als Zusatü. Wie bei den Ferrichlorid lösungen liegt ihr pH-Wert üblicherweise unter etwa 2,0.Ferric chloride solutions typically contain ferric acid from about 28 ° to 42 ° Baume and free acid as a result of the hydrolysis of ferric chloride in aqueous solution, which results in a relatively low pH value, usually below 2.0. Cuprichloride etching solutions are usually 1 to 3 molar of cupricliloride and contain HGl, NaCl or NH, Cl as additives. As with the ferric chloride solutions usually have a pH value below about 2.0.

Mit den meisten handelsüblichen Aetzmitteln sind Probleme verknüpft. Die vorstehend beschriebenen Ferrichlorid- und Cuprichlorid-Aetzmittel greifen Lötbleoh an. Alle bieten bezüglich ihrer Vernichtung Probleme, da sie stark korrodierend sind und da ferner die Metalle, insbesondere Kupfer, in Lösung die für die AbwässerVernichtung erforderliche Bakterientätigkeit stören sowie Pflanzen und Fische vernichten, wenn sie in natürliche Wasser abgelassen werden. Außerdem ist die Wiedergewinnung von~gelösten oder ausgefällten Metallen nicht wirtschaftlich, obwohl der Wert des wiedergewonnenen Metalls einen Gewinn bedeuten würde.There are problems with most commercially available caustic agents connected. The ferric chloride and cupric chloride etchants described above attack Lötbleoh. All offer problems with regard to their destruction, since they are highly corrosive and, furthermore, the metals, in particular Copper, in solution the one required for wastewater destruction Disrupt bacterial activity and destroy plants and fish if they are in natural water be drained. In addition, the recovery of ~ dissolved or precipitated metals is not economical, although the value of the reclaimed metal would mean a profit.

Es sind αμοη alkalische Aetzmittel bekannt, die oberhalb eines pH-Wertes von 8,5 und für gewöhnlich oberhalb 9,0 verwendbar sind. Ein solches alkalisches Aetzmittel zum Lösen oder Abziehen von Kupfermetall j st in der USA-Patentschrift 3 231 503 beschrieben und enthält ein Chlorit , 3.B, Natriumchlorit, als Oxydationsmittel in einer ein Ammoniumsalz als komplexbildendes Mittel für das abgezogene Metall enthaltenden alkalischen Lösung. Diese Lösung wird bei einem pH-Wert von 8 bis 13 und vorzugsweise oberhalb pH 9 verwendet. In dieser Patentschrift wirdThere are αμοη alkaline etchants known above pH 8.5 and usually above 9.0 can be used. Such an alkaline caustic agent for Dissolving or stripping copper metal j st in the United States patent 3 231 503 and contains a chlorite, 3.B, sodium chlorite, as an oxidizing agent in one an ammonium salt as a complexing agent for the stripped metal containing alkaline solution. These Solution is used at pH 8-13 and preferably above pH 9. In this patent specification

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auch gesagt,daß die nutzbare Lebensdauer der Lösung nach Verbrauch des primären Oxydationsmittels, d.h. des Chlorits, verlängert werden kann, indem man die Temperatur unter Aasnutzung von gelöstem Kupfer im Cuprizustand als sekundäres Oxydationsmittel zur weiteren Auflösung von Kupfer erhöht, wobei bei dem Verfahren Cupri-Ionen in Cupro-Ionen umgewandelt werden. In diesem Stadium des Aetzvorgangs besteht somit die Aetzlösung aus einer ammoniakalischen Chloridlösung von Cupri-Ionen als einzigem Oxydationsmittel mit einem pH-Wert zwischen etwa 9 und 13. Die Chlorid-Ionen werden durch die Reduktion der Chlorit-Ionen geliefert. also said that the useful life of the solution after consumption of the primary oxidizing agent, i.e. the chlorite, can be extended by adding the Temperature with the use of dissolved copper in the cupric state as a secondary oxidizing agent Further dissolution of copper is increased, whereby during the process Cupri-ions are converted into Cupro-ions will. At this stage of the etching process, the etching solution consists of an ammoniacal chloride solution of cupric ions as the only oxidizing agent with a pH value between about 9 and 13. The chloride ions are supplied by the reduction of the chlorite ions.

Es wurde gefunden, daß die Verwendung ammoniakalischer Aetzlösungen, wie sie in der vorstehend genannten USA-Patentschrift 3 231 503 beschrieben sind, Schwierigkeiten bietet, da der erforderliche hohe pH-Wert ein zu starkes Rauchen von Ammoniak verursacht, wobei diese Dämpfe für das Betriebsperaonal gesundheitsschädlich sind und kostspielige Abgasanlagen erforderlich machen. Außerdem muss infolge des Entweichens von Ammoniak aus dem System neues Ammoniak zugegeben werden, wenn die Lösung längere Zeit verwendet werden soll.It has been found that the use of ammoniacal caustic solutions, as mentioned in the above US Pat. No. 3,231,503, presents difficulties because of the high pH required causes excessive smoking of ammonia, whereby these vapors are harmful to the health of the operating staff and require expensive exhaust systems. Also, as a result of the leakage of ammonia from new ammonia may be added to the system if the solution is to be used for an extended period of time.

ErfindungsbeschreibungDescription of the invention

Die Erfindung schafft ein neues Aetzmittel, das viele der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten beseitigt. Das erfindungsgemäße Aetzmittel ist eine im wesentlichen nicht-ammoniakalische, nicht-rauchende Cupri-Aetzlösung für Kupfermetalle, die bei einer bevorzugten Ausführungsform bei einem neutralen pH-Wert von etwa 7 arbeitet. The invention creates a new caustic agent that many the above-mentioned difficulties are eliminated. The etchant of the present invention is essentially one non-ammoniacal, non-smoking cupri caustic solution for copper metals, which in a preferred embodiment operates at a neutral pH of about 7.

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'/ 1 7 ρ q 1'/ 1 7 ρ q 1

Das Aetzmittel enthält ©ine Quelle für Gupri-Ionen«, mindestens ein nicht-rauchencles lsoniplsxfcilaend.es Mittel, das einen in der Lösung löslichen Kupfer(II)komplex ' "bilden kann und vorzugsweise eine Quelle für Ghloriä- oder Bromid-Ionen.The caustic contains a source of Gupri ions «, at least one non-smokingcles lsoniplsxfcilaend.es means, which form a soluble copper (II) complex '"in the solution can and preferably be a source of ghloriä- or bromide ions.

Ein Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Aetzmittel ist, die Vermeidung übermäßiger Ammoniakdämpfe während des Aetzensj, so daß die Notwendigkeit für teure Abgasanlagen entfällt„ Sin weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung "bestellt flaring _daß es nahezu unnötig ist«, dauernd frisches Apnoniumhydroxid sum Ez*3&t-z des A major advantage of caustic invention is avoiding excessive ammonia fumes during Aetzensj, thus eliminating the need for expensive exhaust systems no longer "Sin Another significant advantage of the invention" ordered flaring _daß it almost unnecessary is "constantly fresh Apnoniumhydroxid sum Ez * 3 & t-z of

" öei -des bekannten amaoniakalisehen Lösungen durch Verdampfen entwichenen nachzufüllen. Sin weiterer Vorteil besteht darin, daß der pH-Wert nicht über 8s0 oder unter 2SO gehalten werden muss, um eine wirksame Aetsuiig su erzielen, wie dies "bei den "bekannten Lösungen der 3?all ist § vielmehr kann er innerhall) eines verhältnismäßig ifeiten Bereichs gewählt werden, vorzugsweise av/ischen 4 und 13 ? 3® nach eier Wahl des koiaplexbildenden Mittels und dessen Lösliehkeitseigenscaaften bei einem gegebenen pH-Wert j deshalb ist is dieser Hinsicht ein Hauptvorteil der Erfindung, daß das Aetzmittel auch "bei a einem aeutralen pH-wert verv/sndbar ist, der nachstehend . als av/isehen etwa β und 3 und vorzugsweise zwischen etwa TpO und 7^8 schv/ankend angegeben ist."Öei - to refill the known ammonia solutions which have escaped by evaporation. Another advantage is that the pH value does not have to be kept above 8 s 0 or below 2 S 0 in order to achieve an effective Aetsuiig su, as is the case with the" known solutions of the 3? all is § rather it can be chosen within a relatively wide range, preferably from 4 and 13? 3® according to a choice of the koiaplex-forming agent and its solubility properties at a given pH value respect that the etchant a aeutralen at a pH-value / is a major advantage of the invention "verv sndbar, the below. as av / isehen about β and 3 and preferably between about TpO and 7 ^ 8 schv / ankend is given.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Aetzlösungen "bringt auch gewisse iiaohteile mit -sich. So sind beispielsweise die niclit-rauchenden komplexbildenden Mittel teurer als Ammoniak. Diese Extrakosten werden jedoch dadurch kompensiert,.daß kein Nachfüllen erforderlich ist und daß die erfindungsgemäßen Aetzmittel laufendThe use of the etching solutions according to the invention "also brings certain components with you. For example the niclit-smoking complexing agents more expensive than ammonia. However, these extra costs are compensated for by the fact that no refilling is required is and that the etchant according to the invention is ongoing

wiederverwendbar sln&9 wie dies nachstehend ausführlicher "beschrieben wird«, Auch besitzen einige Aetzmittel gemäß der Erfindung eine etwas langsamere Aetzgeschwindigkeit als die vorstehend beschriebenen ammoniakalischen Aetzmittel c In den Rahmen der Erfindung gehört jedoch die Feststellung ρ daß ein geringer Ammoniakausatζ zu den erfindungsgemäßen Aetzmitteln als Promoter wirkt und die Aetzgeschwindigkeit wesentlich erhöht8 so daß sie die der bekannten ammoniakalischen Aetzlösungen erreicht und in einigen Fällen sogar übersteigt„ Ss sei bemerkt s daß bei dieser Ausführungsform das Ammoniak nur in kleineren Mengen zugegeben wird und infolgedessen ein Rauchen von Ammoniak nicht im wesentlichen Maße erfolgt so daß eine Abgasanlage nicht erforderlich isto Bei der bevorzugten Ausführungsform9 bei welcher der pH=¥ert unter etwa 8,0 gehalten wird, sind während der Aetzung keine Ammoniakdämpfe feststellbarerreusable sln & 9 as it is "described" in more detail below. Also, some caustic agents according to the invention have a somewhat slower caustic rate than the ammoniacal caustic agents described above acts and the etching rate increased significantly 8 so that it is reached that of the known ammoniacal etching solutions and in some cases even "Ss exceeds noted s that in this embodiment, the ammonia is added only in small quantities and, consequently, a smoking of ammonia does not substantially dimensions takes place "so that an exhaust system is not required is kept o in the preferred embodiment 9 wherein the pH = ¥ ert below about 8.0, no ammonia fumes are detectable during the cauterization

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der Lösung Hitrat-Ionen zugesetzt, welche die Kapazität dieser Aetzmittel für die laufende Verwendung ohne Nachfüllung oder Regenerierung verbessernIn a further embodiment of the invention Hitrate ions are added to the solution, which increases the capacity Improve this etchant for ongoing use without refilling or regeneration

Die vorstehend beschriebenen Aetzmittel sind grundsätzlich laufend wiederverwendbar, vorausgesetzt, daß der Kupferniederschlag laufend oder periodisch während des Aetaens entfernt wird. Es wurde beobachtet, daß beim kontinuierlichen Aetsen sich auf der Oberfläche eines zu aetzenden Kupferteils ein Film bildet, welcher die Aetzgeschwindigkeit verlangsamt, bis in einigen Fällen die Aetzwirkung aufhörte Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird der FiIm5 der wahrscheinlich ein Film aus KupferablagerungThe caustic agents described above can in principle be reused on an ongoing basis, provided that the copper deposit is removed continuously or periodically during the etching process. It has been observed that forms the continuous Aetsen on the surface of a copper part to be etched, a film, which slows the etch rate, to in some cases, the etching stopped In this embodiment of the invention the FiIm 5 the most likely a film of copper deposition

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β -β -

ist j, durch. Zusatz einer kleineren Menge Nitrat-Ionen zu der Aetzlosung entfernt»is j, through. Addition of a small amount of nitrate ions to the caustic solution removed »

Bei eitier weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt man der Aetalösung eine in der Lösung lösliche Molybdän-» Wolfram- oder Yanadinverbindung zu, welche dannIn another embodiment of the invention there are a molybdenum which is soluble in the solution is added to the acetal solution. Tungsten or yanadine compound to which then

. einen Angriff einer Zinn- oder Blei-Zinnlötrnaskierung nahezu vollständig verhindert.. an attack of a tin or lead-tin solder mask almost completely prevented.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

Die Aetzung spielt sich nach den zwei folgenden Reaktionen ab ιThe etching takes place according to the following two reactions from ι

Cu0 + Cu*+ ——> 2 Cu* 2 Cu+ °2 ^ 2 Cu++ Cu 0 + Cu * + --—> 2 Cu * 2 Cu + ° 2 ^ 2 Cu ++

Wie vorstehend angegeben, oxydiert 1 Mol zweiwertiges Kupfer 1 Mol metallisches Kupfer zu 2 Mol einwertigern Kupfer, welch letzteres dann mit Luftsauerstoff zu zweiwertigem Kupfer oxydiert wird, indem man beispielsweise Luft durch die Lösung perlen läßt, durch 7er- ψ ' sprühen aetzt oder dergl. Pur eine zufriedenstellende Aetzung von Kupfer ausreichendes, als Oxydationsmittel wirkendes zweiwertiges Kupfer wird durch die löalichmachende Wirkung des komplexbildenden Mittels dauernd in Lösung gehalten, während überschüssiges Kupfer in Form eines Oxids oder Hydroxids ausfällt. So wird das Aetzmittel nicht mit Kupferrückständen gesättigt. Bei periodischer oder kontinuierlicher Entfernung des Kupferniederschlags im Maße seiner Bildung kann dasAs stated above, 1 mole of divalent copper oxidizes 1 mole of metallic copper to 2 moles of monovalent copper, which is then oxidized with atmospheric oxygen to divalent copper, for example by bubbling air through the solution, by spraying 7er- ψ ' etching or the like. Bivalent copper, which is sufficient for a satisfactory etching of copper and acts as an oxidizing agent, is kept permanently in solution by the salifying effect of the complexing agent, while excess copper precipitates in the form of an oxide or hydroxide. In this way, the etchant is not saturated with copper residues. With periodic or continuous removal of the copper deposit as it is formed, this can be

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Aetzmittel fortlaufend verwendet werden^ vorausge= setztj daß gewisse forsiehtsmaßnahmen ergriffen werden» wie nachstehend näher er3.äutert wirdo Man nimmt ans dass Chlorid- oder Bromid-Ionen in der Lösung als Katalysator oder Promoter für die Aetzreaktion wirken«,Caustics used continuously ^ = vorausge that certain forsiehtsmaßnahmen setztj be taken "wirdo er3.äutert in more detail below, it is believed that s chloride or bromide ions are in the solution as a catalyst or promoter for the etching reaction,"

Nahezu jedes Cuprisalz kann als Quelle für die Cupri-Ionen verwendet werden. Typische Cuprisalze sind "beispielsweise Cuprisulfats Cuprichlorid5 Guprinitrat5 Cupriacetat und dergl« Die in der AetzlÖsung enthaltene Gupri-Ionenmenge ist nicht kritisch, kann innerhalb weiter Grenzen schwanken und hängt zu einem gewissen G-rad von der Menge ^des verwendeten koaiplexbildenden Mittels al)ο Ein "bevorzugter Bereich liegt zwischen etwa OpI und I52 Mol pro liter lösung zu Beginn und am "besten zwischen 0s2 und 0,6 Mol pro Liter« Höhere Konzentrationen neigen zu einer Erhöhung der Ae tzge schwin=» digkeitoAlmost every cupric salt can be used as a source for the cupric ions. Typical Cuprisalze are "for example Cuprisulfats Cuprichlorid 5 Guprinitrat 5 Cupriacetat und dergl" The amount of Gupri ions contained in the caustic solution is not critical, can vary within wide limits and depends to a certain degree on the amount ^ of the coaiplexing agent used al) ο A "preferred range is between about OpI and I 5 2 mol per liter of solution at the beginning and best between 0 s 2 and 0.6 mol per liter." Higher concentrations tend to increase the rate of the oxygen

Das erfindungsgemäße komplesbilaenäe Mittel erfüllt einen wichtigen ZweckJ man niraat as5 dai es "so.^riel Kupfer in Lösung bringt, äaB die Aetsnag erfolgen kaxma In dieser Hinsieht sei bemerkt s daB innerhalb des anwendbaren pH-Bereichs von 4-15? zu wenig Gupri-Ionen in Lösung gehalten werden, um eine ausreichende Aetsgeschwindigkeit zu ergeben. Erhöht man die Konzentration über die normale Löslichkeitsgrenze duroh Smsatz eines komplexbildenden Mittels, so kann man so viel IDapferIonen zugeben, daß aan eine ausreichende Aetzgeschwiadigkeit erzielt! diese liegt fpr die erfindungsgemässen Zwecke bei mindestens 0,1 Mil Kupfer pro Minute.unter Rühren der Lösung.The komplesbilaenäe agent of the invention fulfills an important ZweckJ you niraat as 5 dai it "Sun ^ riel brings copper into solution äaB take place Aetsnag kaxm a This Note's looking s DAB within the applicable pH range of 4-15? Not enough Gupri ions are kept in solution in order to give a sufficient rate of etching.If the concentration is increased above the normal solubility limit by using a complexing agent, so much I can be added that a sufficient etching rate is achieved, which is suitable for the purposes according to the invention at at least 0.1 mil copper per minute. while stirring the solution.

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Die Wahl des komplexbildenden Mittels ist nicht wichtig, vorausgesetzt, daß bestimmte Richtlinien befolgt werden. So darf beispielsweise das komplexbildende Mittel nicht rauchen, d.h. es darf während des Aetzvorgangs keine merklichen Ammoniakdämpfe entwickeln. Infolgedessen fällt Ammoniumhydroxid als komplexbildendes Mittel nicht in den Rahmen der Erfindung, obwohl Ammonium-Ionen in kleinerer Menge als Promoter zugesetzt werden kennen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Eine weitere Bedingung für das komplexbildende Mittel besteht darin,, daß es einen in der Lösung löslichen Kupfer(II)komplex bei einem pH-Wert innerhalb des Bereichs von 4 bis 13, innerhalb dessen das Aetzmittel verwendet werden sull, bilden kann. Ferner soll der Kupfer(II)komplex in der lösung soweit dissoziieren, daß eine Aetzung von Kupfer mit der Kindestgeschwindigkeit von 0,1 Mil pro Stunde' möglich ist. In dieser Beziehung ist leicht ersichtlich, daß der Dissoziatlonsgrad eines Komplexes von zahlreichen Faktoren abhängt, z.B. dem pH-Wert der Lösung, der Temperatur der ib'sungg den Konzentrationen verschiedener Zusätze und dergl.. So kann ein bestimmter Kupfer(II)komplex unter einer Gruppe von Yerfahrensbedingungen nicht ausreichend dissoziieren, während er.-.unter einer anderen Gruppe von Yerfahr.ensfeedingungen unter Erzielung einer -zufriedenstellenden Aetzgesehwindigkeit dissoziiert. Lediglich als Richtlinie wird angegeben, daß der logarithm's der Stabilitätskonstante (K1) für einen bestimmten Kupfer(II)komplex 18 und vorzugsweise 12 bei 25° 0 nicht übersteigen soll. Stabilitätskonstanten für eine groSe Sahl von Kupfer(II)komplexen sind in Martell, Stability Constants of Metal-Ion Complexes, Special Publication Ho.17, Absatz II, The Chemical Society,London, 1964 angegeben, worauf hier Bezug genommen wird.The choice of complexing agent is not important provided certain guidelines are followed. For example, the complexing agent must not smoke, ie it must not develop any noticeable ammonia vapors during the etching process. As a result, ammonium hydroxide as a complexing agent does not fall within the scope of the invention, although ammonium ions are known to be added in smaller amounts as promoters, as will be described in more detail below. Another condition for the complexing agent is that it can form a solution-soluble copper (II) complex at a pH within the range of 4 to 13 within which the caustic agent can be used. Furthermore, the copper (II) complex should dissociate in the solution to such an extent that etching of copper at a minimum rate of 0.1 mil per hour is possible. In this connection it is easy to see that the degree of dissociation of a complex depends on numerous factors, for example the pH of the solution, the temperature of the ib'sungg, the concentrations of various additives and the like Group of process conditions does not dissociate sufficiently, while under another group of process conditions it dissociates while achieving a satisfactory etching rate. Merely as a guideline, it is stated that the logarithm of the stability constant (K 1 ) for a specific copper (II) complex should not exceed 18 and preferably 12 at 25 ° 0. Stability constants for a large number of copper (II) complexes are given in Martell, Stability Constants of Metal-Ion Complexes, Special Publication Ho. 17, Paragraph II, The Chemical Society, London, 1964, which is incorporated herein by reference.

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Typische komplexbildende Mittel für die erfindungsgemäßea Zwecke sind zum Beispiel Hydroxycarbonsäuren, insbesondere aliphatische Hydroxycarbonsäuren,, wie Glykolsäures Apfel= säure, Weinsäure, Glukonsäures Milchsäure und dergl0 J Polyalkohole, wie Glycerin«, Sorbitol 9 Diaethylenglykol und Mannitolι Ketonsäuren5 Z0B0 Pyruvinsäure und Lävulinsäure ι Polyamine^ insbesondere aliphatische Polyamines wie Triaethjlamini, Tetrahydroxypropylaethylendiamin, Pentahydroxypropyldiaethylentriamin und Propylendiamin5 hetero« aliphatische Dicarbonsäuren, S0B0 Diglykolsäurep Aminosäuren,, insbesondere aliphatische AminosäurenB wie Aminoessigsäure;, alpha-Aminopropionsäure s beta-Aminopropionsäurej, alpha= Aminobuttersäure, Iminodiessigsäurep Iminotriössigsäure . und Aethylendiaminotetraessigsäures Alkanolamine«, wie Monoaethanolaminj, Diaethanolamins Monoisopropanolamin und Diisopropanolamin und Pyrophosphates sobo Natrium-und Kaliumpyrophosphatc Unter den vorstehenden sind gewisse Alkanolamine am meisten bevorzugt, da sie die höchsten Aetzgeschv/indigkeiten ergeben und die Alkylenamine sind am wenigsten bevorzugt, da sie die langsamsten Aetzge=· schwindigkeiten ergebene In dieser Besiehung sei bemerkt, daß der Logarithmus der Stabilitätskonsfante für typische Alkylenamine wesentlich höher liegt als für typische Alkanolamine, was zu einem gewissen Grad die vorstehend erläuterte Theorie betreffend die Dissoziation des Kupfer(II)komplexes bestätigt„Typical complexing agents for the erfindungsgemäßea purposes are, for example, hydroxycarboxylic acids, in particular aliphatic hydroxycarboxylic ,, such as glycolic acid s apple = acid, tartaric acid, gluconic s lactic acid and the like 0 J polyalcohols such as glycerin "sorbitol 9 diethylene glycol and mannitol ι ketonic 5 Z 0 B 0 pyruvic acid and levulinic acid ι ^ polyamines polyamines such as in particular aliphatic Triaethjlamini, Tetrahydroxypropylaethylendiamin, Pentahydroxypropyldiaethylentriamin and Propylendiamin5 hetero "aliphatic dicarboxylic acids, S 0 B 0 Diglykolsäurep amino acids ,, especially aliphatic amino acids such as aminoacetic acid ;, B alpha-aminopropionic s beta-Aminopropionsäurej, alpha = aminobutyric acid , Iminodiacetic acid p iminodiacetic acid. and Aethylendiaminotetraessigsäures alkanolamines "as Monoaethanolaminj, diethanolamine s Monoisopropanolamine and diisopropanolamine and Pyrophosphate s s o b o sodium and Kaliumpyrophosphatc Among the above certain alkanolamines are most preferred because they yield the highest Aetzgeschv / indigkeiten and alkylene amines are preferred the least, It should be noted that the logarithm of the stability constant for typical alkylene amines is significantly higher than for typical alkanolamines, which to a certain extent confirms the theory explained above regarding the dissociation of the copper (II) complex "

Obwohl geringere Mengen an komplexbildenden Mitteln in lösung verwendet werden können, xvird doch bevorzugt eine Menge verwendet, die ausreicht, um die gesamten, zu Anfang in der lösung befindlichen Cupri~Ionen komplex zu binden und insbesondere ist das komplexbildende Mittel in einer Menge von mindestens dem l,5fachen der Menge zugegen,Although lower amounts may be used to complex forming agents in solution, xvird but preferably an amount used is sufficient to the total, at the beginning in the solution contained cupric ~ ion complex to bind and in particular, the complex-forming agent in an amount of at least 1.5 times the amount present,

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die zur Komplexbildung mit allen ursprünglich in der lösung enthaltenen Cupri-Ionen erforderlich ist und am "besten "beträgt dia Menge mindestens das 5fache der erforderlichen Menge zur Erzielung einer guten Aetzfähigkeit. Wie für den Fachmann ersichtlich, hängt die Konzentration des verwendeten komplexbildendtn Mittels von der Art des zwischen dem komplexbildenden Mittel und dem Cupri-Ion gebildeten Liganden ab, d.h. ob der ligand einzähnig, isweizähnig, dreizähnig oder dergl. ist.which is to complex with all originally in the solution containing cupric ions is required and am "Best" is the amount at least 5 times the amount required Amount to achieve a good etchability. As will be apparent to those skilled in the art, the concentration depends of the complexing agent used, of the type between the complexing agent and the Cupric ion formed from ligands, i.e. whether the ligand is one-toothed, two-toothed, three-toothed or the like.

Das. Ammonium-Ion ist für die Wirkung der erfindungsgemäßen Aetzmittel nicht erforderlich, obwohl man zweckmäßigThat. Ammonium ion is not required for the action of the caustic agents according to the invention, although it is expedient

" ein Ammoniumsalz zusetzt, da es als Promoter für die Aetzgeschwindigkeit dient. Typische für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Ammoniumsalze sind Ammoniumcarbonat, Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid und dergl. Die Menge des Ainmoniumsalzes ist nicht wichtig und kann weitgehend zwischen O und weniger als der Menge variieren, welche während des Aetzens eine merkliche Rauchbildung bewirken würde. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 0,5 Mol pro Liter lösung und 5 Mol pro Liter und vorzugsweise zwischen etwa 1 und 2 Mol pro Liter Lösung. Es sei noch bemerkt, daß, wenn ein Ammoniumsalz verwendet wird, selbst wenn dabei während der kontinuierlichen"Adds an ammonium salt as it acts as a promoter for the Etching speed is used. Typical for the invention Ammonium salts suitable for purposes are ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium chloride and the like. The amount of ammonium salt is not important and can be vary widely between 0 and less than the amount which causes noticeable smoke formation during etching would effect. The preferred range is between 0.5 moles per liter of solution and 5 moles per liter and preferably between about 1 and 2 moles per liter of solution. It should also be noted that when an ammonium salt is used will, even if doing so during continuous

fc Aetzung etwas Ammoniak verloren geht, eine Nachfüllung von Ammoniak nicht erforderlich wird, da offenbar ein Gleichgewicht existiert, bei welchem kein weiteres Ammoniak verloren geht und deshalb kein Ammoniak zugesetzt zu werden braucht.fc caustic some ammonia is lost, a refill of ammonia is not required, since there is obviously an equilibrium at which no further equilibrium exists Ammonia is lost and therefore no ammonia needs to be added.

Das Chlorid- oder Bromid-Ion kann der Aetzlösung entweder in Form von Cupri- oder Ammoniumchlorid ·· oder -bromid oder in jeder anderen geeigneten Form zugesetzt werden, z.B. als Natriumchlorid oder - bromid. Die Funktion des Halogenid-Ions ist nicht ganz klar, man nimmt jedochThe chloride or bromide ion can be used in either the caustic solution in the form of cupric or ammonium chloride ·· or bromide or in any other suitable form such as sodium chloride or bromide. The function of the halide ion is not entirely clear, but one takes

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an, daß es die Aetzgesciiwindigkeit erhöhfc, indem ea möglicherweise als löslichmachendes Mittel für an der Oberfläche eines Kupferteils während der Aetzung gebildetes einwertiges Kupfer wirkt. Das Chlorid- oder Bromid-Ion kann in kleinerer Menge zugegen sein, seine tatsächliche Konzentration ist nicht kritisch. Vorzugsweise ist es in der Lösung in einer Menge von mindestens 0,1 Mol pro Liter Lösung und vorzugsweise von O92 bis Mol pro Liter zugegen. Es scheint, daß zwischen dem Ammonium-Ion und dem Halogenid-Xon ein Synergismus besteht, der sich in einer beträchtlichen Erhöhung der Aetzgeschwindigkeiten auswirkt.suggest that it increases the rate of etching by possibly acting as a solubilizing agent for monovalent copper formed on the surface of a copper part during etching. The chloride or bromide ion can be present in smaller quantities; its actual concentration is not critical. Preferably it is present in the solution in an amount of at least 0.1 moles per liter of solution and preferably from O 9 2 to moles per liter. It appears that there is a synergism between the ammonium ion and the halide xon which results in a considerable increase in the rates of etching.

Das Nitrat-Ion wird; der Aetzlösung zugegeben, ma die Bildung von "Kupferschlamm" auf der Kupferoberfläche su verhindern, der sonst die Aetzung beeinträchtigen könnte» Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man doch ans daß dieser Film Oupro-Kupfer enthält und das Mtrat-'Ion als löslichmachendes Mittel dafür wirkt» Außerdem nimmt man an, daß die Hitrat-Xonen. sekundär die Oxydation des einwertigen Kupfers in die zweiwertig© Form unterstützen." Die Quelle für die Witrat-Ieaea ist nicht wichtig. Verbindungen wie Ammoniumnitrat5 Salpetersäure und Alkali- und Erdalkalinitrate ss.Bo latrinam- oder Kaliumnitrat sind geeignet. Kleine Mengen an litrat-Ionen 'ergeben eine geringere günstige Wirkung als größere Mengen, bis sur Erreichung eines Maximums, jenseits dessen keine v/eitere Verbesserung mehr erzielt wird. Allgemein liegt ein bevorzugter Bereich für das Hitrat-Ion zwischen etwa OjI und 2j5 Mol pro Liter Lösung und vorzugsweise wischen etwa 1 und 1,5 Mol pro Liter Lösung.The nitrate ion will ; the etch solution added to prevent ma the formation of "copper mud" su on the copper surface, which otherwise could affect the cauterization "Without being bound by theory, it is yet to see that this film Oupro-containing copper and Mtrat-'Ion acts as a solubilizing agent for it »In addition, it is assumed that the Hitrat-Xonen. secondary oxidation of monovalent copper "assist in the bivalent © form. The source for the Witrat-Ieaea is not important. compounds such as ammonium nitrate 5 nitric acid and alkali and alkaline earth ss.B o latrinam- or potassium nitrate are suitable. Small amounts of litrat Ions have a less beneficial effect than larger amounts, until a maximum is reached beyond which no further improvement can be achieved wipe about 1 and 1.5 moles per liter of solution.

Lösliche Molybdän-, Wolfram- oder Vanadinsalze können ebenfalls der Aetslösung zur Verhinderung des AngriffsSoluble molybdenum, tungsten or vanadium salts can also be added to the etching solution to prevent attack

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auf einer lötmaskierung zugesetzt werden. Wenn sie zugesetzt werden, kann dies in Form eines wasserlöslichen organischen oder anorganischen Salzes, z.B. eines Alkalioder Erdalkalisalzes, in Form eines Ammoniummolybdats oder dergl. oder in jeder "beliebigen anderen Form erfolgen. Die bevorzugten Formen sind z.B. Ammoniummclybdat, Molybdäntrioxid, Hatriumwolframat, Natriumvanadat und Vanadin· pentoxid. Die dem Aetzmittel zugesetzte Menge an Molybdän, Wolfram oder Vanadin ist nicht kritisch; kleine Mengen ergeben einen geringeren Effekt als größere Mengen bis zur Erreichung eines Maximums, jenseits dessen keine weitere Verbesserung mehr erzielt wird. Im allgemeinen kann die Menge an Molybdän oder Vanadin, ausgedrückt als Metall, zwischen 0,005 und 0,20 Mol pro Liter Aetzlösung variieren.can be added on a solder mask. When they are added this can be in the form of a water-soluble organic or inorganic salt, e.g. an alkali or Alkaline earth salt, in the form of an ammonium molybdate or the like. Or in any "any other form. The preferred forms are e.g. ammonium glybdate, molybdenum trioxide, Sodium tungstate, sodium vanadate and vanadium pentoxide. The amount of molybdenum, tungsten or vanadium added to the etchant is not critical; small amounts result in a lesser effect than larger amounts up to a maximum, beyond which no further Improvement is achieved. In general, the amount of molybdenum or vanadium, expressed as metal, can be vary between 0.005 and 0.20 moles per liter of caustic solution.

Wie vorstehend angegeben, können die erfindungsgemäßen Aetzmittel über einen weiten pH-Bereich, vorzugsweise von etwa 4-13, verwendet werden. Bei der bevorzugtesten Ausführungsform der Erfindung werden die Aetzmittel jedoch innerhalb eines verhältnismässig neutralen pH-Bereichs von etwa 6,0 bis 6,8 und am besten zwischen etwa 7,0 und 7,8 wegen der dann größeren Vielzahl an verfügbaren komplexbildenden Mitteln, des fehlenden Angriffs auf Substratmaterialien, Fotomaskierungen, Fötoaetzschutzschichten, wegen der leichteren Handhabung, Sicherheit und dergl. verwendet. Man nimmt an, dass das Arbeiten bei einem neutralen pH-Wert als solches einzigartig ist, da bisher neutrale Aetzmittel überhaupt nicht auf dem Markt waren.As indicated above, the caustic agents according to the invention can be used over a wide pH range, preferably from about 4-13 can be used. In the most preferred embodiment of the invention, however, the caustic agents are used within a relatively neutral pH range of about 6.0 to 6.8, and most preferably between about 7.0 and 7.8 because of the greater variety of complex-forming agents available, the lack of attack on substrate materials, Photo masks, Fötoaetzschutzschichten, because of the easier handling, security and the like. used. Working at neutral pH is believed to be unique as such, as it has been so far neutral caustic agents were not on the market at all.

Die Betriebstemperatur für die Aetzlösung ist nicht wichtig. Zufriedenstellende Ergebnisse erhält man zwischen unterhalb üblicher Raumtemperatur und dem Siedepunkt desThe operating temperature for the caustic solution is not important. Satisfactory results are obtained between below Usual room temperature and the boiling point of the

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Aetzmittels, obwohl man im allgemeinen zweckmässig die Temperatur etwas oberhalb Raumtemperatur, vorzugsweise zwischen etwa 38 und 71° C hält. Bei höheren Temperaturen ist eine schnellere Aetzgeschwindigkeit möglich, wodurch die Anzahl der für die erfindungsgemäßen Zwecke verfügbaren komplexbildenden Mittel vergrößert wird. Als Temperaturbegrenzung erscheint die für das Aetzen verwendete Einrichtung, da die Aetzmittel viele handelsübliche Einrichtungen bei den höheren Temperaturen angreifen.Etching agent, although it is generally expedient to use the Maintains temperature slightly above room temperature, preferably between about 38 and 71 ° C. At higher temperatures a faster etching speed is possible, thereby reducing the number of available for the purposes of the invention complexing agent is enlarged. The temperature limit used for etching appears Facility, since the etching agents are many commercially available Attack facilities at higher temperatures.

Die erfindungsgemäßen Aetzmittel sind kontinuierlich verwendbar. Darüberhinaus erfordern sie keine Regenerierung oder eine wesentliche Nachfüllung, da aktive Bestandteile nicht verbraucht werden oder verloren gehen und zweiwertiges Kupfer laufend durch dio Oxydation von geaetztem einwertigem Kupfer nachgeliefert und durch das komplexbildende Mittel in etwa konstanter Menge in Lösung gehalten wird. Bei Verwendung von Ammoniak als Promoter kann zunächst etwas Ammoniak verloren gehen, es scheint · sich jedoch von selbst ein Gleichgewicht einzustellen, bei welchem kein v/eiteres Ammoniak verloren geht und kein Ammoniakzusatz erforderlich ist. Deshalb braucht kein weiteres Ammoniumsalz zugesetzt zu werden. Das Tolumen des Aetzmittels wird durch Wasserzusatz konstant gehalten.The etching agents according to the invention can be used continuously. In addition, they do not require regeneration or an essential refill because of the active ingredients are not consumed or lost, and bivalent copper is continually produced by the oxidation of etched Monovalent copper supplied and kept in solution in an approximately constant amount by the complexing agent will. When using ammonia as a promoter, some ammonia can be lost at first, it seems however, an equilibrium can be established by itself in which no further ammonia is lost and none Addition of ammonia is required. Therefore no further ammonium salt needs to be added. The tolumen the caustic agent is kept constant by adding water.

I1Ur einen kontinuierlichen Aetzbetrieb muss ausgefälltes Kupfer entweder kontinuierlich oder periodisch während der Verwendung des Aetzmittels entfernt werden, um eine Sättigung daran zu verhindern. Das kann leicht durch Kreislaufführung eines Teils des Aetzmittels durch eine Filteranlage, eine Zentrifuge oder auf andere dem FachmannI 1 For continuous etching operation, precipitated copper must be removed either continuously or periodically during the use of the etching agent in order to prevent it from becoming saturated. This can easily be done by the person skilled in the art by circulating part of the etchant through a filter system, a centrifuge or other

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"bekannte Weise erfolgen. Da3 so gewonnene Kupfer "befindet sich wahrscheinlich in Form eines Hydroxide, das noch einen "beträchtlichen Handelswert darstellt. So kann "beispielsweise der Niederschlag zur Herstellung einer frischen Aetülösung verwendet werden."take place in a known manner. Da3 copper obtained in this way" is located likely in the form of a hydroxide which is still of "considerable commercial value. For example, the precipitate can be used to produce a fresh oil solution.

Es folgen die Erfindung erläuternde Beispiele, in welchen die Aetzung in einer ruhigen Lösung durchgeführt wird. Nur wenige mögliche Modifikationen sind "besonders erwähnt, die Erfindung ist jedoch nicht auf den Umfang der Beispiele beschränkt. Eine Bewegung der Lösung " "beschleunigt natürlich die genannten Reaktionsgeschwindigkeiten. Diesbezüglich ist eine Sprühaetzung gegenüber einer Aetzung in einer ruhigen Lösung sehr bevorzugt, da die Ae^geschwindigkeit 5 bis 30 mal größer ist. In allen Fällen ist zur Überführung von einwertigem in zweiwertiges Kupfer eine Belüftung in irgendeiner Art erforderlich.The following are examples of the invention, in which the etching is carried out in a calm solution will. Few possible modifications are specifically mentioned, but the invention is not limited to its scope limited examples. Moving the solution "" naturally accelerates the reaction rates mentioned. In this regard, spray etching is very preferred over etching in a calm solution, since the speed is 5 to 30 times greater. In all cases, ventilation of some kind is required to convert monovalent to divalent copper necessary.

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Beispiele 1 - 12Examples 1 - 12

Bestandteil ( g/l) 1Ingredient (g / l) 1 22 33 44th ■ 5■ 5 66th 77th 88th 99 1010 1111 1212th -- 200200 Cuprichlorid-
Diliydrat 50
Cuprichloride
Diliydrate 50
5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050
Cuprisulfat-
Pentahydrat
Cupric sulfate
Pentahydrate
5050
Monoaethanolamin 200Monoethanolamine 200 200200 200200 200200 DiisopropanolaminDiisopropanolamine 200200 Tetrahydroxypropyl- .
ae thy lend i aiain
ι
Tetrahydroxypropyl-.
ae thy lend i aiain
ι
200200 --
WeinsäureTartaric acid 200200 200200 ApfelsäureMalic acid 135135 100100 Trihydroxydi-
essigsäure
Trihydroxydi-
acetic acid
160160
G-lykol säureG-lycolic acid 200200 7,47.4 NatriumchloridSodium chloride 2525th 2525th 7,07.0 AmmoniumchloridAmmonium chloride 5050 5050 5050 5050 7575 7575 5050 6060 o,35o, 35 AmmoniumnitratAmmonium nitrate 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 8080 pH (1) · 7,5pH (1) x 7.5 7,67.6 7,57.5 7,47.4 7,57.5 6,66.6 7,57.5 7,57.5 7,57.5 7,57.5 7,67.6 pH (2) 7,5
Aetsgeschwindigkeit o,22
pH (2) 7.5
Etching speed o, 22
7,27.2 7,57.5 7,17.1 7,37.3 6,66.6 7,27.2 7,27.2 7,17.1 7,37.3 7,27.2
!temperatur°0 52! temperature ° 0 52 o,28o, 28 o,16o, 16 o,14o, 14 0,120.12 o,14o, 14 0,280.28 0,260.26 o,17o, 17 o,o3o, o3 o,4oo, 4o 5252 5252 5252 5252 5252 5252 5252 5252 5252 8080

(l)Ausgangs-pH-Wert der Lösung wurde entweder mit Salzsäure oder Natriumhydroxid auf den angegeben Wert eingestellt.(l) Starting pH of the solution was either adjusted with hydrochloric acid or Sodium hydroxide adjusted to the specified value.

(2)Der pH-Wert wurde nach mindestens 20 Betriebsminuten und nach mindestens 8-stündigem Stehen gemessen(2) The pH was after at least 20 minutes of operation and after measured after standing for at least 8 hours

(3)Die Aetzgeschwindigkeit ist in Mil pro Minute geaetztes Kupfer bei Verwendung einer Eupferfolie mit Abmessungen τοη 5 χ 5 cm in 1 Liter Aetzmittel angegeben(3) The etching speed is in mils per minute of etched copper when using a copper foil with dimensions τοη 5 χ 5 cm given in 1 liter of caustic

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In den vorstehenden Beispielen waren keine Ammoniakdämpfe während der Verwendung des Aetzmittels feststellbar und während der Herstellung des Aetzmittels wurde nur ein leichter Ammoniakgeruch festgestellt. Die verhältnismäßig geringe Aetzgeschwindigkeit von Beispiel 10 ist wahrscheinlich der Atiwesenheit von Chlorid-Ionen zuzuschreiben.In the preceding examples, no ammonia vapors were detectable during use of the caustic agent and only a slight ammonia odor was detected during the preparation of the caustic agent. The proportionate The slow etching rate of Example 10 is probably due to the absence of chloride ions attributable to.

Eins lotoaetzscliutzschicht wurde auf ein kupferplattiertes Schichtgebilde aufgebracht und dieses wurde in die Aetzmittel gemäß den vorstehenden Beispielen eingetaucht. Es wurde keine Einwirkung des Aetzmittels auf die Eotoaetzschutzschicht festgestellt.A loto mesh coat was clad on top of a copper clad Layered structure applied and this was immersed in the etchant according to the preceding examples. There was no effect of the etching agent on the anti-etching protective layer established.

Beispiele 13 - 18Examples 13-18

BestandteileComponents 1313th 1414th 1515th 1616 1717th 1818th Cuprichlorid-
Dihydrat
Cuprichloride
Dihydrate
5050 5050 5050 5050 5050 5050
Monoaethanol-
amin
Monoethanol
amine
150150 150150 150150
WeinsäureTartaric acid 200200 200200 200200 200200 200200 200200 Ammonium-
chlorid
Ammonium-
chloride
5050 5050 5050 5050 5050 5050
Ammonium
nitrat
ammonium
nitrate
5050 5050 5050 5050 5050 5050
pH. (1)
pH (2)
pH. (1)
pH (2)
5,0
5,2
5.0
5.2
6,5
6,6
6.5
6.6
7,5
7,3
7.5
7.3
9,2
7,8
9.2
7.8
11
8,2
11
8.2
13
9,3
13th
9.3
Aetzgeschwin
digkeit (3)
O
Temperatur C
Etching speed
age (3)
O
Temperature C
0,14
52
0.14
52
0,13
52
0.13
52
0,14
52
0.14
52
0,22
52
0.22
52
0,20
52
0.20
52
0,30
52
0.30
52

(l), (2) und (3) wie vorstehend(l), (2) and (3) as above

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Bei niedrigem pH-Wert, d.h. "bei etwa 8,5 und darunter, wurden keine Aminoniakdämpfe festgestellt. Bei höherem pH-Wert nahm man einen Ammoniakgeruch war, in keinem Fall war der Geruch jedoch so stark, daß zum Schutz des Bedienungspersonals eine Abgasvorrichtung erforderlich war.At low pH, i.e. "at about 8.5 and below, no ammonia vapors were detected. At higher pH was assumed to be an ammonia odor, but in no case was the odor so strong as to protect an exhaust device was required by the operating personnel.

Beispiel 19Example 19 Beispiel 20Example 20 Cuprichlorid-DihydratCuprichloride dihydrate 40 g40 g 40 g40 g MonoaethanolaminMonoethanolamine 120 g_120 g_ ' 150 g'150 g AmmoniumnitratAmmonium nitrate 100 g100 g -- NatriumnitratSodium nitrate -- 75 g75 g AmmoniumchloridAmmonium chloride 70 g70 g NatriumchloridSodium chloride 75 g75 g WacserWaxer auf 1 Täteron 1 offender auf 1 Literto 1 liter PHPH 7,87.8 7,57.5 Temperaturtemperature 52° C52 ° C 52° C52 ° C

Die obigen Zusammensetzungen wurden für eine Sprühaetzung im Gegensatz zu den ruhenden Lösungen, wie in Beispiel 1-12 verwendet. Infolge der beim Sprühaetzen eintretenden Belüftung war die Aetzgeschwindigkeit höher. Für die Lösung von Beispiel 19 ging die Aetzung so lange vor sich, bis etwa 23 Unzen Kupfer pro Gallone Aetzmittel gelöst waren. Fach 23 Unzen abgeaetztem Kupfer verlangsamte sich die Aetzung infolge der Bildung eines Niederschlags. Dieser Niederschlag wurde abfiltriert und die Aetzung wurde wiederholt. Während etwa der gleichen Zeit konnten dann etwa 22 Unzen Kupfer pro GalloneThe above compositions were for a spray-etch as opposed to the dormant solutions as in Example 1-12 used. As a result of the ventilation occurring during spray etching, the etching rate was higher. For the solution of Example 19, etching proceeded until about 23 ounces of copper per gallon of etchant were resolved. Compartment slowed down 23 ounces of worn copper the etching as a result of the formation of a precipitate. This precipitate was filtered off and the etching was repeated. During about the same time, it was able to produce about 22 ounces of copper per gallon

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geaeizt werden. In Bezug auf die Zusammensetzung von Beispiel 20 dauerte die Aetzung etwa 25 Minuten, während welcher Zeit etwa 9 Unzen pro Gallone Lösung atigeaetzt wurden. Der Niederschlag wurde aus der Lösung abfiltriert und die Aetzung wurde wiederholt- Beide Zusammensetzungen von Beispiel 19 und 20 können kontinuierlich verwendet werden.to be irritated. Regarding the composition of Example 20 etched for about 25 minutes, during which time about 9 ounces per gallon of solution etched became. The precipitate was filtered off from the solution and the etching was repeated - both compositions of Examples 19 and 20 can be used continuously.

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Beispiele 2.1 - 4<Examples 2.1 - 4 <

Bestandteile (g/l) 21Ingredients (g / l) 21 2222nd 2323 2424 2525th 2626th 2727 2828 2929 3030th Cuprichlorid-
Dihydrat 50
Cuprichloride
Dihydrate 50
5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050
Monoaethanolamin 200Monoethanolamine 200 200200 200200 200200 200200 200200 200200 WeinsäureTartaric acid 200200 200200 200200 Ammoniumchlorid 50Ammonium chloride 50 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 AmmoniumnitratAmmonium nitrate 2525th 2525th 2525th MolybdänsäureMolybdic acid 1515th Natriumwolframat 'Sodium tungstate ' 2525th 2525th NatriumvanadatSodium vanadate 2525th VanadinpentoxidVanadium pentoxide 1010 pH(l) 7,5pH (l) 7.5 7,57.5 7;57 ; 5 7,57.5 7,57.5 7,57.5 9,29.2 7,57.5 7,5 '7.5 ' 7,57.5 Wirkung^Effect ^ IT-27^ 100IT-27 ^ 100 5050 5050 7070 OO 2525th »1°»1 ° 100100 7575 7070 lötblech^ 100brazing sheet ^ 100 1010 ■20■ 20 50'50 ' 1010 5050 00 - 50- 50 2020th 2020th Zinnblech^ 100Tinplate ^ 100 1010 2020th 1010 1010 2525th 00 6060 1010 1010 LT-27^ 20LT-27 ^ 20 00 -- 00 00 -- -- 100100 5050 55 Lötblech^ 5Od
Zinnblech^ 100
Solder sheet ^ 5Od
Tinplate ^ 100
0
0
0
0
0
10
0
10
Od
0
Od
0
-- 5Od
50
50od
50
Od"
10
Od "
10
0
5
0
5

10 9886/186010 9886/1860

Beispiele 21 - 40 (Fortsetzung)Examples 21-40 (continued)

Bestandteile (g/l) 31Ingredients (g / l) 31 3232 3333 3434 3535 3636 3737 3838 3939 4040 Cuprichlorid-
Dihydrat 50
Monoaethanolamin
Weinsäure 200
Ammoniumchlorid 50
Ammoniumnitrat 100
Ammoniummolybdän
Molybdänsäure
lia tr iumwo 1 fr ama t
ITatriumvanadat 25
Vanadinpentoxid
Cuprichloride
Dihydrate 50
Monoethanolamine
Tartaric acid 200
Ammonium chloride 50
Ammonium nitrate 100
Ammonium molybdenum
Molybdic acid
lia tr iumwo 1 fr ama t
I Sodium Vanadate 25
Vanadium pentoxide
50
200
50
100
25
50
200
50
100
25th
50
200
50
100
25
50
200
50
100
25th
50
200
50
100
25
50
200
50
100
25th
50
200

100
25
50
200

100
25th
50
200
50
100
25
50
200
50
100
25th
50
200
50
100
25'
50
200
50
100
25 '
50
50
100
50
50
100
50
50
100
25
50
50
100
25th
50

100
100
25
50

100
100
25th
PH(1) 7,5PH (1) 7.5 5,05.0 9,49.4 5,05.0 9,39.3 5,05.0 9,39.3 8,58.5 8,58.5 9,09.0 Wirkung^
LT-27^ ' 75
Lötblech^ Od
Zinnblech^ 0
LT-27(3) 50
Lötblech^ Od
Zinnblech^ Od
Effect ^
LT-27 ^ '75
Solder sheet ^ Od
Tinplate ^ 0
LT-27 (3) 50
Solder sheet ^ Od
Tinplate ^ Od
80
70
2Od
80
70
2Od
O
1Od
O
O
1Od
O
5Od50od OO
I CM I I I II CM I I I I
7070 OdOd 25
25
25
15
25
25
25th
25th
25th
15th
25th
25th
O Ul O O O OO Ul O O O O O
O
O
5
5
O
O
O
O
5
5
O

(1) Ausgangs-pH-Wert der Lösung, auf den angegebenen Wert entweder mit Salzsäure oder Natriumhydroxid eingestellt.(1) Starting pH of the solution, to the specified value adjusted with either hydrochloric acid or sodium hydroxide.

(2) Zur Peststellung der Wirkung des Aotzmittels wurden Proben mit der angegebenen Zinn- oder Blei-Zinnlegierung 5 Minuten in ein auf 52UC gehaltenes Aetzmittel eingetaucht. Die Ergebnisse sind in Prozent der zerstörten Plattierung (stark geaetzt) der Oberfläche angegeben. Der Buchstabe "d" zeigt an, daß das Blech verfärbt war. Die ersten drei Zahlen pro Beispiel in der Spalte »Wirkung» zeigen die Wirkung in einer frischen Lösung, während die letzten drei Werte die Wirkung einer Lösung anzeigen, die bereits 6 Unzen Kupfer pro Gallone gelöst hat.(2) The effect of the Peststellung Aotzmittels samples were immersed with the specified tin or lead-tin alloy for 5 minutes in a bath maintained at 52 U C etchant. The results are given as a percentage of the plating destroyed (heavily etched) of the surface. The letter "d" indicates that the panel was discolored. The first three numbers per example in the "Effect" column show the effect in a fresh solution, while the last three values show the effect of a solution that has already dissolved 6 ounces of copper per gallon.

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(3) LT-27 bedeutet, daß die Probe einen Tauchüberzug aus Zinn besitzt.(3) LT-27 means that the sample is made of a dip coating Owns tin.

(4) "Lötblech" bedeutet eine elektroplattierte Zinn-Bleilegierung, die etwa gleiche Mengen beider Metalle enthält. (4) "brazing sheet" means an electroplated tin-lead alloy, which contains approximately equal amounts of both metals.

(5) "Zinnblech" bedeutet elektroplattiertes Zinn.(5) "Tinplate" means electroplated tin.

Aus vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß das zugesetzte Molybdän, Vanadin und Wolfram den Angriff auf Zinn und Tiinn-Bleiplattierungen in allen Fällen verringerte, obwohl die Wirkung nicht in allen Fällen die gleiche ist, indem einige Beispiele eine wesentlich stärkere Verbesserung zeigen als andere.From the foregoing it can be seen that the added molybdenum, vanadium and tungsten cause the attack Tin and tinned lead plating decreased in all cases, although the effect is not the same in all cases, adding some examples a much greater improvement show than others.

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Claims (15)

PatentansprücheClaims Neutrale wässrige Aetzlösung für Kupfer, enthaltend eine Quelle für Cupri-Ionen als Oxydationsmittel für Kupfer und ein nicht-rauchendes komplexbildendes Mittel für die Kupfer-Ionen, das einen in der Lösung löslichen Kupfer(II)komplex bei dem pH-Wert der lösung bilden • kann, welcher in der Lösung unter den Betriebsbedingungen soweit dissoziiert, daß Kupfer mit einer Geschwindigkeit von mindestens 0,1 Mil pro Minute geaetzt wird.Containing neutral aqueous caustic solution for copper a source of cupric ions as an oxidizer for copper and a non-smoking complexing agent for the copper ions, which form a soluble copper (II) complex in the solution at the pH of the solution • which dissociates in the solution under the operating conditions to such an extent that copper at a speed is etched at least 0.1 mils per minute. 2. Aetzlösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß " sie als Promoter Chlorid-Ionen, Bromid-Ionen und/oder2. etching solution according to claim 1, characterized in that "it acts as a promoter chloride ions, bromide ions and / or Ammonium-Ionen enthält.Contains ammonium ions. 3. Aetzlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß3. etching solution according to claim 2, characterized in that η sie noch so viel Nitrat-rlonen enthält, daß die Bildung eines Films auf der Kupferoberfläche während des Aetzens verhindert wird. η it still contains so much nitrate rlonen that the formation is prevented of a film on the copper surface during etching. 4. Aetzlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch so viel Molybdän-, Wolfram- und/oder Vanadin Ionen enthält, daß der Angriff von Zinn- und Zinn/Bleiplattierungen wesentlich verzögert wird.4. etching solution according to claim 2, characterized in that no matter how much molybdenum, tungsten and / or vanadium ions it contains that tin and tin / lead platings can attack is delayed significantly. 5. Aetzlösung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen pH-Wert zwischen etwa 6 und 8.5. etching solution according to claim 2, characterized by a pH value between approximately 6 and 8. 6. Aetzlösung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen pH-Wert zwischen etwa 7,0 und 7,8.6. etching solution according to claim 2, characterized by a pH value between about 7.0 and 7.8. 7. Aetzlösung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausgangslösung die Cupri-Ionen in einer Menge von7. etching solution according to claim 2, characterized in that the cupric ions in the starting solution in an amount of 109886/1860109886/1860 etwa 0,1 bis 1,2 Mol pro Liter zugegen sind und das konplexbildende Mittel in einer mindestens zur Komplexbildung mit allen Cupri-Ionen ausreichenden Menge anwesend ist.about 0.1 to 1.2 mol per liter are present and the complexing agent in at least one for complexing with all cupric ions a sufficient amount is present. 8. Aetzlösung nach Anspruch 2, enthaltend Chlorid- oder Brcmid-Ionen in einer Menge von 0,2 bis 2,0 Mol pro Liter Lösung, Molybdän,- Wolfram und Vanadin in einer Menge von 0,005 bis 2,0 Mol pro Liter und Nitrat-Ionen in einer Menge von 0,2 bis 2,5 Mol pro Liter.8. etching solution according to claim 2, containing chloride or Brcmide ions in an amount of 0.2 to 2.0 moles per liter Solution, molybdenum, - tungsten and vanadium in an amount of 0.005 to 2.0 moles per liter and nitrate ions in an amount of 0.2 to 2.5 moles per liter. 9„ Aetzlo'sung nach Anspruch 2, enthaltend Ammonium-Ionen in einer Menge /von 0,5 bis 5,0 Mol pro Liter Lösung.9 “Caustic solution according to claim 2, containing ammonium ions in an amount / from 0.5 to 5.0 moles per liter of solution. 10. Aetzlösung nach Anspruch 2, enthaltend Chlorid-Ionen in einer Menge von 0,2 bis 2,0 Mol pro Liter Lösung und Ammonium-Ionen in einer Menge von 0,5 bis 5,0 Mol pro Liter Lösung.10. etching solution according to claim 2, containing chloride ions in an amount of 0.2 to 2.0 mol per liter of solution and Ammonium ions in an amount of 0.5 to 5.0 moles per liter of solution. 11. Aetzlösung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das komplexbildende Mittel ein Alkylenamin, ein Alkanolamin, eine Hydroxycarbonsäure, eine Aminokarbonsäure, ein Polyalkohol, ein Polyamin, eine heteroaliphatische Dikarbonsäure, eine Aminosäure oder ein Pyrophosphat ist.11. etching solution according to claim 9, characterized in that the complexing agent is an alkylenamine, an alkanolamine, a hydroxycarboxylic acid, an aminocarboxylic acid, a polyalcohol, a polyamine, a heteroaliphatic Is dicarboxylic acid, an amino acid or a pyrophosphate. 12. Aetzlösung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das komplexbildende Mittel ein Alkanolamin ist.12. etching solution according to claim 11, characterized in that the complexing agent is an alkanolamine. 13. Wässrige Aetzlösung nach den Ansprüchen 1-3 und 4-12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert zwischen etwa 4 und 13 aufweist.13. Aqueous etching solution according to claims 1-3 and 4-12, characterized in that it has a pH between about 4 and 13. 109886/1860109886/1860 14· Anwendung der Aetzlösung von Anspruch 1 zum kontinuierlichen Aetzen von Kupfer, wohei Kupfer in dem Aetzmittel gelöst und ein gebildeter Kupferniederschlag so weit entfernt wird, daß eine Sättigung der Aetzlösung mit dem Niederschlag vermieden wird.14 · Application of the caustic solution of claim 1 to the continuous Etching of copper, including copper in the etching agent dissolved and a formed copper precipitate is removed so far that a saturation of the caustic solution with the precipitation is avoided. 15. Anwendungsart nach Anspruch 14 zum lcontinuierlicherj. Aetzen von Kupfer unter Verwendung der Aetzlösung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 13.15. Type of application according to claim 14 for the lcontinulicherj. Etching of copper using the etching solution according to claims 1, 2, 3 and 13. 199886/1860199886/1860
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